专利名称：家用燃气多功能报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种报警器，特别是一种家用燃气报警器。
市面已有的煤气报警器种类很多，大都是使用SnO2系气敏元件。例如中国专利89103783.7家用多功能煤气报警器和89216050.0煤气保安器就是这种。实用表明，这种系列气敏元件构成的煤气报警器，存在以下几方面的不足(1)由于我国目前厨房设施还比较简陋，煤气净化度低，灰尘、焦油、炒菜油等污物粘附在防爆网上，堵塞网孔，且附着在感应元件上，填没了孔洞中微细缝隙和小孔，使孔径变小，孔底抬高，孔深变浅，表面积不断缩小，吸气容量也随之降低，引起报警器的报警点漂移。
(2)灰尘中的杂质改变了感应体的组成和结构，加之气敏元件都是在加热状态下工作的，进一步加速了上述作用，使气敏特性逐渐衰减以至丧失。
(3)在沿海霉雨季节，当感应体接触到较高湿度的气氛时，表面有可能吸附盐和水分子，当有H2S，NOx，SOx等腐蚀性气氛存在时，也可能使敏感材料剥离脱落。
(4)环境污染物中的H2S、PH3、AsH3等等皆为催化毒物，可使气敏元件中的催化剂中毒，使催化剂活性衰减或丧失，从而影响气敏元件的稳定性和灵敏度及响应恢复特性与选择性，引起报警器的漏报或误报。
此外，一般报警器仅具有当接触到可燃性气体浓度达到其爆炸下限的 (即 )时，发出声光报警或驱动换气扇等被动防患措施。CN8921600.0号专利虽具有主动防患措施——闭塞电磁阀，截断气源，但却由于采用倍压电路而经常处于通电状态，费电且不安全。加之元件性能漂移造成阀产生误动作，以致影响人们做饭。
本实用新型的目的是避免现有技术的不足，提供一种可靠性高，稳定性好，使用寿命长的燃气报警器。
实现本实用新型目的技术关键之一是采用铁系元件作为气电传感元件；且在其外围设置管式炉式外加热器；二是设计了一套与其感应件相配套的多功能报警电路，该报警电路主要由电源、热清洗电路1，气体浓度检测电路2，功能转换器6，排风扇驱动电路3，电磁阀驱动电路4和声光驱动电路5构成。热清洗电路的输出与气体浓度检测电路相连接，浓度检测电路的输出通过功能转换器6的不同连接，与排风扇驱动3，电磁阀驱动4，声光驱动电路5相连接。排风扇、电磁阀、声光三种驱动电路设制在一块电路板上，以分别实现具有被动防患与主动防患多种功能的报警器，如
图1所示。所谓热清洗是指在通电开始后，对气敏元件经过一段时间的高温处理。以提高加热丝供电电压，达到其工作温度足以可驱赶杂气，缩短气敏元件的时间由正常电阻值，即初期稳定时间IT。热清洗时间一般可缩短到2分钟内，过了热清洗时间后报警电路工作电压自动回到5V，进入待测状态。当检测到气体时检测电路中电流增大，通过功能转换器接通各种驱动电路，使其发出报警或打开排风扇或关闭气阀，达到安全防护之目的。
本实用新型由于采用了感应体外围设置管式外加热器的敏感元件结构，因而，增强了报警器的抗焦油性和抗湿性以及防污染的能力，提高了稳定性，可靠性；同时由于采用了只在通电初期才热清洗的电路，故有效地避免了热清洗时刻与检测报警时刻重叠的矛盾，提高了报警的准确度和可靠性。此外由于采用功能转换器，故可同时将三种驱功电路安装在同一线路板上，用户可根据自已需要的功能选择接通，使燃气报警器由被动防治转换成主动防患，增大了安全性。
以下结合附图详细说明本实用新型的结构及工作原理。
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的线路结构图。
参照图1和图2，本实用新型的电源电路是由变压器T，桥式整流二报管D1～D4，三端稳压器IC1构成。变压器T将220V市电变为9.6V的低压，通过整流二极管D1～D4变成直流后供给三端稳压器IC1，由IC1的3端输出稳定的5V直流电。热清洗电路由电位器W、三极管BG1，集成块IC2、IC3和电阻R1，R2、R5，电容C4构成，其中R5、C4构成定时器，IC2、IC3和BG1组成延时器。定时电路的输出分别与延时器和气体浓度检测电路IC4、IC5的一个门限相连接，在接通电源的同时一次性热清洗，延时电路的输出分别与IC1的2端和电位器W相接。
气体浓度检测电路由气敏传感元件MQK-T与取样电阻R9，R10及门限电路，IC4、IC5、IC6、IC7构成。其中气敏传感元件MQK-T是在感应体外围套入绕制的加热丝Ht封闭而成。MQK-T与取样电阻K9，R10构成气体检测取样电路，信号取样电路分二路，一路与IC4的另一个门限相接，另一路与IC5的另一个门限相接。当检测到低浓度气体时，MQK-T的阻值Ra下降三倍以上(在清洁空气中电阻值Ra通常在数千欧至2兆欧)，吸付检测气体后，检测电路中的电流升高，电阻器上a点和b点电位上升，且a点高于b点，推动门限IC4，IC6翻转启动排风扇。当检测到高浓度气体时，b点的电压升到可使IC5，IC7门限翻转的电平，启动电磁阀闭塞，截断煤气源。
排风扇驱动电路由三极管BG2、双向可控硅SCR及外围元件R4、D6构成。当MQK-T检测到泄漏气体后，BG2的基极电位正偏置，BG2饱和导通，串接在BG2C极中的SCR1吸住排风扇的开关接点，使风扇电源接通排除漏气，当排到气体浓度低于危险浓度时IC4输入电平降到截止值，IC6输出电位为“低”，BG2B极为负偏置，BG2截止，SCR无电流通过风扇，电源断开，风扇停转。手动开关并接在可控硅两端，可随时随意开关启停风扇而不受检测气体之约束。
电磁阀驱动电路由三极管BG3，双向可控硅SCR2及外围件C6、R8、R7构成。其中可控硅SCR2与电磁阀相连。当气体检测电路检测到需要闭阀截气的高浓度泄漏气体时，IC7输出高电位。由C6、R8组成的微分电路，连接到BG3的基极，使BG3导通瞬间SCR导通，并关闭电磁阀。阀一旦吸住后无须再供电，复位靠手动。
声光驱动电路是由集成块IC8、IC9、IC10、三极管BG4，BG5，发光二极管D7，杨声器S.P及外围件R11、R12、R13、R14、R15、R16组成。其中IC8，IC9连接成高频振荡频，IC10、IC11连接成低频振荡器，当漏气时IC8的电位升高，推动后续电路，使振荡器激励振荡，两种频率相互调制产生断续振荡的报警声，同时发光管闪烁。
功能转换器是由三个接点的不同连接而实现。其中C点与A点相接实现声光报警和排风扇驱动；C点与B点相接实现声光报警和电磁阀驱动；C点、A点、B点相接，实现声光报警、电风扇和电磁阀驱动；只接C点，实现声光报警。
本实用新型的工作原理如下当电源接通后，热清洗电路的R5，C4定时电路开始定时，定时满后，C4电位上升起动IC2翻转电平，使IC4，IC5的一个门电平上升到可翻转的电平，IC1输出电压降为5V，处于待检测状态。当气体检测电路的取样电压，即a点、b点的取样电压达到能使IC4，IC5的另一个门电平翻转时，整个检测电路的IC4，IC6，IC5，IC7导通，并驱动后续的排风扇或电磁阀，以及声光报警电路工作。
电路原理图中的集成块IC1选用7805型号，IC2、IC3选用CC4069型号、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8、IC9、IC10、IC11均选用CC4011型号。
权利要求1.一种家用燃气多功能报警器，包括热清洗电路(1)，气体浓度检测电路(2)和功能驱动电路(3)、(4)、(5)，热清洗电路的输出与气体浓度检测电路相连接，气体浓度检测电路通过功能转换器(6)与功能驱动电路连接，其特征在于(1)热清洗电路(1)中设置有定时器和延时器，该定时器的输出分别与延时器和气体浓度检测电路芯片IC4、IC5的一个门限相连接，气体浓度检测电路的低浓度和高浓度两路取样信号分别与IC4、IC5的另一个门限相连接；(2)气体浓度检测电路中的气敏元件MQK-T采用铁感应体套入外围绕制的加热丝结构；(3)功能驱动电路是将声光驱动电路(5)，电磁阀驱动电路(4)，排风扇驱动电路(3)三种驱动电路合制在一块电路板上，功能转换器(6)的C、B、A接点，分别与声光驱动电路、电磁阀驱动电路、排风扇驱动电路的输入端相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种家用燃气报警器，该报警器主要解决现有技术性能不稳且功能单一的不足。主要由热清洗电路1，气体浓度检测电路2，排风扇驱动3，电磁阀驱动4，声光报警5与功能转换器6构成。其技术关键有三，一是采用铁系元件且外围设置管式炉式外加热器结构的气敏元件，二是利用热清洗电路一次热清洗；三是声光报警，排风扇驱动，电磁阀驱动三种电路设置在一块电路板上，通过功能转换器的不同连接实现不同功能的报警驱动。具有性能稳定，可靠，寿命长，使用方便等优点，适用于家庭燃气安全报警与安全防护。
文档编号G01N27/12GK2252339SQ95245569
公开日1997年4月16日 申请日期1995年10月30日 优先权日1995年10月30日
发明者庄明夫, 庄牧林, 蔡可芬 申请人:庄明夫, 庄牧林, 蔡可芬